隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的飛速發(fā)展,新型材料不斷涌入建筑市場(chǎng),玻璃鋼夾砂管就為其中之一。隨著玻璃鋼夾砂管的應(yīng)用,玻璃鋼夾砂管的運(yùn)輸、安裝施工問題成了該種管材推廣的首要問題。這不僅是由于玻璃鋼夾砂管有別于傳統(tǒng)管道的施工工藝,而且更重要的是玻璃鋼夾砂管是一種柔性管路系統(tǒng),從設(shè)計(jì)制造上對(duì)施工安裝提出了相應(yīng)的規(guī)范要求,正確的施工是玻璃鋼夾砂管路安全運(yùn)行的根本保證。本文詳細(xì)介紹了玻璃鋼夾砂管的施工方法及施工注意要點(diǎn)。
1 玻璃鋼夾砂管的特點(diǎn)
玻璃鋼夾砂管以其優(yōu)異的耐腐蝕性能、輕質(zhì)高強(qiáng)、輸送流量大、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),成為輸水工程的最佳選擇。它具有其它金屬管材無法比擬的優(yōu)越性,主要具有以下特點(diǎn):1)優(yōu)良的耐腐蝕性能;(2)比重小、重量輕;(3)單根管道長(zhǎng)度長(zhǎng);(4)水力學(xué)性能優(yōu)異;(5)熱膨脹系數(shù)??;(6)使用壽命長(zhǎng)、安全可靠;(7)采用耐腐蝕快速接頭。
2 玻璃鋼夾砂管裝卸、運(yùn)輸與存放
2.1裝卸
因玻璃鋼夾砂管硬度較低,故裝卸時(shí)的吊裝繩應(yīng)選用柔韌、較寬的吊帶或繩,嚴(yán)禁用鋼絲繩、鐵鏈等吊裝管。管道的起吊可采用一個(gè)或兩個(gè)支撐點(diǎn),但應(yīng)保證管道在空中均衡,不可將吊帶(繩)貫穿其兩端,以免勒壞承插口,裝卸時(shí)應(yīng)輕吊輕放、嚴(yán)禁拋投。
2.2運(yùn)輸
管道運(yùn)輸時(shí)嚴(yán)禁磕碰,每根管兩端采用草繩、草片等包裝,使用柔韌的帶子或繩子將它們固定在運(yùn)輸工具上,運(yùn)輸管道應(yīng)加木楔防止?jié)L動(dòng)。卸管時(shí)不可將管直接從車上拖下來。管道如數(shù)層疊放,每層之間要有托架,裝運(yùn)管道的最高高度為2 m。
2.3存放
玻璃鋼夾砂管是柔性復(fù)合材料,要求堆放場(chǎng)地平坦,場(chǎng)地內(nèi)不可有尖銳石子,所有堆放的管道應(yīng)加木楔防止?jié)L動(dòng),每一層應(yīng)墊放枕木,枕木間距應(yīng)小于1/2管長(zhǎng),高度不得超過2 m。同時(shí)也不宜長(zhǎng)時(shí)間在日光下曝曬,因容易加速老化。
3 玻璃鋼夾砂管道施工
3.1施工工藝
測(cè)量放樣→管溝開挖→基礎(chǔ)處理→管道敷設(shè)及裝配→接口嚴(yán)密性試驗(yàn)→固定支墩→管溝回填→系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)→系統(tǒng)沖洗消毒。
3.2測(cè)量放樣
開工前應(yīng)校測(cè)與本工程銜接的已建管道、構(gòu)筑物等平面位置和高程。測(cè)量時(shí)先測(cè)量管道系統(tǒng)中心線和檢查井、閥門井的位置,在管道轉(zhuǎn)彎、分支處設(shè)置施工控制樁并撒出石灰線以便開挖,在機(jī)械開挖施工時(shí)架設(shè)水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤測(cè)量。
3.3管溝開挖
管溝開挖主要是進(jìn)行明挖,采用梯形斷面,寬約10~15 m,溝深4.5 m。施工時(shí)采用自上而下分層開挖的施工程序,先進(jìn)行管道底部開挖,然后進(jìn)行側(cè)面邊坡開挖,分層開挖厚度0.5~1 m。開挖時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)如下:
(1)管溝開挖前,應(yīng)根據(jù)施工需要進(jìn)行調(diào)查,掌握管道沿線的現(xiàn)場(chǎng)地形、地貌、建筑物、各種管線和其他設(shè)施的情況以及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料、排水條件,并編制排水方案。如果工程地下水位較高,采用井管排水方案,降低地下水位。排出的水應(yīng)輸送至抽水影響半徑范圍以外,不得影響交通和破壞道路、農(nóng)田、河岸及其它構(gòu)筑物。
(2)管道穿越綠地或農(nóng)田地段時(shí),首先剝離地表0~80 cm范圍內(nèi)的耕植土,并單獨(dú)堆放。耕植土不足80 cm的按實(shí)際厚度剝離。
(3)管溝開挖過程及時(shí)控制開挖深度,防止超挖;管溝開挖后應(yīng)及時(shí)恢復(fù)管溝中心線和控制高程,采用設(shè)置坡度板來進(jìn)行高程、中心線控制,隨時(shí)檢查坡度板設(shè)置位置和高程是否準(zhǔn)確,確保管溝中心線、坡度及附屬構(gòu)筑物位置正確。
(4)管溝邊坡應(yīng)根據(jù)管溝土質(zhì)確定,必要時(shí)管溝壁應(yīng)設(shè)置支撐或護(hù)板,并編制應(yīng)急預(yù)案。土方開挖采用機(jī)械開挖,槽底預(yù)留20 cm由人工清底,開挖過程嚴(yán)禁超挖,以防擾動(dòng)地基。
3.4基礎(chǔ)處理
(1)當(dāng)管基土壤承載力為80~100 kPa和非巖石時(shí),應(yīng)采用原狀土作為基礎(chǔ);當(dāng)土壤承載力為50~70 kPa時(shí),應(yīng)采用經(jīng)夯實(shí)后的原土作為基礎(chǔ),夯實(shí)密度應(yīng)達(dá)到95%。
(2)管溝底若遇淤泥、卵石、巖石、硬質(zhì)土、不規(guī)則碎石塊及浸泡土質(zhì),應(yīng)換填50 cm厚碎石墊層,墊層相對(duì)密實(shí)度不小于0.67。對(duì)于玻璃鋼夾砂管,管底鋪設(shè)150 mm厚的粗砂墊層,墊層要求一次鋪設(shè)完成,均勻鋪灘平整,相對(duì)密度不小于0.65。對(duì)于管道經(jīng)過不良地質(zhì)時(shí)還應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管基加固。
3.5管道敷設(shè)及安裝
(1)布管
在管溝基礎(chǔ)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后,先將不同壓力等級(jí)的管道運(yùn)至各樁號(hào)集中卸車,并核對(duì)管節(jié)、管件,安裝時(shí)用吊車將二次倒運(yùn)來的管道放至溝槽內(nèi)。下管采用吊裝設(shè)備與人工配合。下管時(shí)注意承口方向保持與管道安裝方向一致,并在各接口處掏挖工作坑,工作坑大小以方便管道對(duì)接安裝為宜。
(2)橡膠圈安裝
根據(jù)管徑選擇相應(yīng)橡膠圈,將管道承插口及橡膠圈清理潔凈,上橡膠圈時(shí),使橡膠圈彎成心形或花形放在承口槽內(nèi)就位,并用手壓實(shí),確保各個(gè)部位不翹不扭。橡膠圈潤(rùn)滑劑應(yīng)由配套廠商提供,不得使用石油制成的潤(rùn)滑劑。
(3)管道連接
管道安裝前應(yīng)徹底清潔管端、凹槽和橡膠圈;在承口管壁上預(yù)先開好試壓孔,孔徑需與試壓專用螺栓匹配;玻璃鋼夾砂管間連接時(shí),承口端試壓螺栓必須安裝到位,管道的承口、插口與橡膠圈接觸的表面應(yīng)平整光滑、無劃痕、無氣孔,確保橡膠圈與凹槽、管壁均勻貼合。管道就位時(shí),將插口對(duì)承口找正,試壓孔朝上,套帆布繩,調(diào)整起吊機(jī)械,將插口端慢慢推入承口。安裝后,檢查插口推入承口的位置是否符合要求,用探尺插入承插口間隙中檢查橡膠圈位置是否正確。經(jīng)檢查確認(rèn)接口安裝符合要求后,用砂袋固定管道。在土壤或地下水對(duì)橡膠圈有腐蝕地段,在回填土前應(yīng)用瀝青膠泥、瀝青麻絲或?yàn)r青鋸末等材料封閉橡膠圈接口。 3.6接口嚴(yán)密性試驗(yàn)
接口嚴(yán)密性試驗(yàn)?zāi)康氖菣z驗(yàn)兩道橡膠圈與管壁接合是否緊密,是否符合設(shè)計(jì)試驗(yàn)壓力要求。在管道連接前安裝好試壓專用螺栓,管道安裝后螺栓連接手動(dòng)試壓泵,向接口內(nèi)灌水打壓,打至試驗(yàn)壓力后,保壓2 min,若無壓力下降,則表示接口安裝合格。當(dāng)水壓試驗(yàn)不合格時(shí)應(yīng)查明漏水原因,重新安裝或調(diào)整管道后再試驗(yàn),直到合格為止,方可進(jìn)行后續(xù)管道安裝。
3.7固定支墩
管道在彎頭、變徑、三通及閥門等處應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置混凝土固定支墩,各支墩混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行管道系統(tǒng)試壓。
3.8管溝回填
當(dāng)管道連接后,必須盡快進(jìn)行回填和系統(tǒng)試壓,防止管道浮動(dòng)和熱變形?;靥顣r(shí)應(yīng)正確選擇管區(qū)回填材料,并按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管區(qū)回填與夯實(shí)。
(1)回填前應(yīng)清除管溝中的雜物,并排除積水,不得在有積水情況下回填。管頂覆土深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)管道覆土較淺,管道的承載力較低,或原土回填達(dá)不到要求的壓實(shí)度時(shí),可與設(shè)計(jì)單位協(xié)商采用石灰土、砂、砂礫等具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或可以達(dá)到要求的其它材料回填。
(3)管區(qū)應(yīng)對(duì)稱分層回填,嚴(yán)禁單側(cè)回填。每次回填厚度應(yīng)根據(jù)回填材料和回填方法確定,回填步驟需符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268規(guī)定。水壓試驗(yàn)前,除接口外,管道兩側(cè)及管頂以上回填高度不應(yīng)小于0.5 m;水壓試驗(yàn)合格后,應(yīng)及時(shí)回填其余部分。
(4)管道通過鐵路、公路時(shí),應(yīng)按鐵路、公路部門的要求施工。穿越障礙時(shí),應(yīng)根據(jù)汽車荷載大小和埋深要求,按設(shè)計(jì)要求采取管涵等形式保護(hù)。
3.9系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)
(1)水壓試驗(yàn)前管道變形應(yīng)符合規(guī)定;接頭應(yīng)安裝正確;系統(tǒng)止推裝置到位,且完全達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度;管溝回填已符合試壓要求;閥泵已固定好。
(2)水壓試驗(yàn)應(yīng)按《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268規(guī)定試驗(yàn)方法執(zhí)行,試驗(yàn)前應(yīng)做好水源引接及排水疏導(dǎo)路線的設(shè)計(jì)。
(3)管道安裝后必須盡早進(jìn)行水壓試驗(yàn),每次試驗(yàn)長(zhǎng)度不宜超過1 km,對(duì)中間設(shè)有附件管段分段長(zhǎng)度不宜大于500 m??衫貌Aт搳A砂管與鋼管及其管件、或其他設(shè)備連接處的安裝柔性玻璃鋼夾砂管盤承法蘭短管接口進(jìn)行分段試壓。試壓泵和壓力表設(shè)置在試驗(yàn)管段最低點(diǎn)。
3.10系統(tǒng)沖洗消毒
管道水壓試驗(yàn)后,竣工驗(yàn)收前應(yīng)進(jìn)行沖洗消毒??衫蒙嫌嗡椿虬惭b臨時(shí)水泵,以不小于1 m/s的水流速度連續(xù)沖洗管道,應(yīng)沖洗到出水口處的濁度、色度與入水口相當(dāng)為止。
4 安全措施
(1)施工前,必須對(duì)鄰近建筑物、構(gòu)筑物給水、排水、煤氣、電力、電信、地下管線進(jìn)行調(diào)查,摸清位置,作相應(yīng)的標(biāo)志并采取可靠的安全保護(hù)措施。
(2)管溝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求開挖,注意觀察是否有塌方跡象,必要時(shí)管溝壁應(yīng)設(shè)防護(hù)措施,并編制事故應(yīng)急預(yù)案。
(3)管道吊裝時(shí)應(yīng)檢查吊裝機(jī)具是否安全,吊裝管件下方不得有人停留。起重機(jī)停機(jī)位置需防止土基浸水軟化,采取墊方木或其它措施防止機(jī)體、支腿下陷或傾斜,雨天不能進(jìn)行吊裝作業(yè)。
(4)安裝過程中應(yīng)防止電焊或切割火星引發(fā)火災(zāi)。
(5)水壓試驗(yàn)過程中,端部需頂撐,管道兩端嚴(yán)禁站人;水壓試驗(yàn)過程中嚴(yán)禁對(duì)管身、接口進(jìn)行敲打或修補(bǔ)缺陷,遇到有缺陷時(shí),應(yīng)作出標(biāo)記,卸壓后才能進(jìn)行修補(bǔ)。
5 結(jié)語
綜上所述,玻璃鋼夾砂管作為一種新型材料,具有耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、重量輕、剛度好等優(yōu)點(diǎn)。安裝便利,可大大縮短工期,但對(duì)其運(yùn)輸、安裝和回填要求嚴(yán)格。在施工過程中應(yīng)積極探索新的施工技術(shù)、攻克管道安裝和管溝回填等多項(xiàng)技術(shù),使玻璃夾砂管在水利工程中得到廣泛的應(yīng)用。